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人体通信不同信道传播特性的研究
  • ISSN号:1002-8331
  • 期刊名称:《计算机工程与应用》
  • 时间:0
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]南京理工大学自动化学院,南京210094, [2]中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳518055
  • 相关基金:国家自然科学基金(No.61403366,No.U1505251);广东省科技计划项目(No.2015A020214018);深圳市基础研究项目(No.JCYJ20150401150223630);深圳市技术开发项目(No.CXZZ20150505093829778).
中文摘要:

植入式通信系统是人体体域网(BAN)的重要组成部分,在医疗监测、疾病诊断治疗和残疾人辅助方面有重要的应用前景。基于时域有限差分的方法(FDTD)原理建立多层非均匀介质人体组织模型,通过在体表、体内植入不同方式信道,研究植入式人体通信信道传播特性。首先,建立多层非均匀介质人体组织模型,考虑到组织介电特性与频率有关,随频率呈α、β、γ色散,需对介质Debye模型进行非线性参数拟合;然后,在人体通信链路体表-体表、体表-体内、体内-体表和体内-体内植入四种信道,分析0.3~100MHz频段人体通信信道的衰减特性;最后,通过信道植入实验(猪肉)验证了非均匀介质建模的可行性。分析植入式人体信道路径损耗特性:在植入信道传播特性方面,信道路径损耗与信道长度相关且随频率呈高通特性,在信道植入方式方面,体内信道较体表植入更具有优势。

英文摘要:

Implantable communication system is an important component of Body Area Network(BAN),and it has brightprospects,especially in medical monitoring,disease diagnosis and assistive technology for persons with disability.In thispaper,a multi-layer heterogeneous medium model of human tissue is developed by using Finite Difference Time Domain(FDTD)theory.And then,by means of implanted different channel on-and in body tissue,the research of the characteristicof implantable Human Body Communication(HBC).Firstly,the human body model of multi-layer is founded,then consideringthat dielectric properties of human tissue are depend on frequency.In order to solve the problem ofα,βandγdispersion,the complex relative permittivity of the human tissue should be approximated by the Debye model.Secondly,thefour different channels of on-body to on-body,on-body to in-body,in-body to on-body and in-body to in-body is investigatedthrough simulation in HBC link.Furthermore,the propagation characteristics of HBC channels in rang of0.3MHzto100MHz are analyzed.Finally,the communication channel implanted experiment proves the feasibility of the inhomogeneousmulti-layered model.Based on the analysis on the characteristic of implantable communication propagation,it isconcluded that the channel path-loss is related with the distance and high pass property.The in vivo communication channelhave more advantage into the HBC mechanism.

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期刊信息
  • 《计算机工程与应用》
  • 北大核心期刊(2014版)
  • 主管单位:中国电子科技集团公司
  • 主办单位:华北计算技术研究所
  • 主编:怀进鹏
  • 地址:北京市海淀区北四环中路211号北京619信箱26分箱
  • 邮编:100083
  • 邮箱:ceaj@vip.163.com
  • 电话:
  • 国际标准刊号:ISSN:1002-8331
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2127/TP
  • 邮发代号:82-605
  • 获奖情况:
  • 1. 2012年首批获得中国学术文献评价中心发布的 “...,2. 2001年获得新闻出版署“中国期刊方阵双效期刊”,3. 2008年首批入选国家科技部“中国精品科技期刊...,4.2003年-2011年连续获得工业和信息化部期刊最高...
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:97887